説明

連続包装機における紙送り制御方法及び装置、並びに紙送り制御を行う連続包装機

【課題】包装材の送り速度を積極的に変化させることにより、シール時間を基準とした包装動作を可能にすることで、従来、シールが困難であった包装材もシールすることを可能にする連続包装機、並びに連続包装機における紙送り制御方法及び装置を提供する。
【解決手段】1包装サイクル中の横シールを施す横シール期間Tsを基準にして横シール中の包装材が送られる紙送り速度Vfを定める。この横シール期間Tsにおける定められた送り速度Vfは、袋の長さが変更されても、同じ素材の包装材に対して維持される。1サイクル中の残り時間内に紙送り速度を変速させることにより、例えば、連包装袋にヘッダを形成する場合には、ヘッダに要する必要な長さが短くて済むので、包装材の送り速度を減速し、1サイクル中における紙送り量を確保する。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
この発明は、例えば連続する包装材から形成した袋内に包装物を収容した袋包装体を連続して製造する連続包装機における紙送り制御方法及び装置、並びに包装材の紙送り制御を行う連続包装機に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、包装機の一つとして帯状の連続する包装材をフォーマによって側縁部分が略閉じた筒状に曲成し、側縁部分同士を縦シールによってシールすることで充填筒の外周面に沿って筒状包装材を成形し、筒状包装材に包装すべき包装物を送り込み、送り込んだ包装物間で筒状包装材を横切る方向に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続製袋包装機が実用化されている。
【0003】
連続製袋包装機は、動作方式の観点からすれば、包装材を袋1個分繰り出した後、包装材の送りを一定時間停止し、該停止中に、縦シール、包装物の送り込み、横シール及びカットを行う間欠動作式と、包装材の送りを停止させることなく連続して行い、包装材の送りに同期して、縦シール、包装物の送り込み、横シール及びカットを行う連続動作式に区分される。また、連続製袋包装機は、筒状に成形された包装材の送り方向によって、図11、図12に示すような垂直方向に送る縦型製袋充填包装機と、図13に示すような水平方向に送る横型製袋包装機とに区分される。
【0004】
図11は、縦型製袋充填包装機の例を示す斜視図であり、図の右側は合掌貼りシール(フィンシール)によって筒状包装材を形成する縦型製袋充填包装機1aであり、図の左側は封筒貼りシール(ラップシール)によって筒状包装材を形成する縦型製袋充填包装機1bである。図12は、合掌貼りシールによって筒状包装材を形成する縦型製袋充填包装機1aの側面概略図(a)と正面概略図である。原反ロール部60から繰り出された帯状包装材Fwは、幾つかの回転自在なガイドロール61で案内されてフォーマ9に送り込まれ、フォーマ9において縁部が略閉じた筒状に成形された後、重ね合わされた縁部に縦シール装置3、3’によって縦シールが施されて筒状包装材Ftに成形される。包装物Aがホッパ6に案内されて筒状包装材Ftの内部に充填・投入によって送り込まれ、筒状包装材Ftは、包装物Aを紙送り方向の前後に挟む位置において横シール装置5,5によって筒状包装材Ftを横切る方向に横シールが施される。横シール装置5,5に組み込まれるなどして設けられたカッタ装置によって当該横シールが施された領域に合わせて筒状包装材Ftをカットすることで、内部に包装物Aが充填された袋包装体Pが製造される。横シール装置5,5は、向い合って配置され互いに接近・離間することで開閉するとともに筒状包装材Ftの送り方向にも往復動をすることで、図11に図示のようにボックス・モーションをする。フォーマ9の後流には充填筒2が接続されており、その外周面上に筒状包装材Ftを挟んで送るベルト式の紙送り装置4,4が設けられている。紙送り装置4,4は、それぞれ個別の又は共通の紙送り用サーボモータ7によって駆動される。
【0005】
図13には、横型製袋包装機1cの例を示す側面図(a)と、上面図(b)とが示されている。原反ロール部70から紙送りローラ72によって繰り出された帯状包装材Fwは、回転自在なガイドロール71で案内されてフォーマ79に送り込まれ、フォーマ79において縁部が略閉じた筒状に成形された後、紙送りローラ72と同期して駆動される紙送りローラ74,74によって更に送られて、重ね合わされた縁部に縦シールローラ73,73によって縦シールが施されて筒状包装材Ftに成形される。包装物Bがコンベア等の適宜の送込み手段によって筒状包装材Ftの内部に送り込まれ、筒状包装材Ftは包装物Bを紙送り方向の前後に挟む位置において横切る方向に横シール装置75,75によって横シールが施される。横シール装置75,75に組み込まれるなどして設けられたカッタ装置によって当該横シール位置に合わせて筒状包装材Ftをカットすることで、内部に包装物Bが包装された袋包装体P’が製造される。紙送りローラ74,74は、通常、共通の紙送り用サーボモータ77によって駆動される。
【0006】
帯状包装材に縦シールを施して筒状包装材を形成し、筒状包装材に横シールを施して袋を製造する場合、所定のシール性能を得るには、シーラが包装材を挟み込む時間(通過する包装材の送り速度に依存)と、そのときのシーラの温度とが適正に調整されねばならないが、その調整を正しく行うことは必ずしも容易ではない。そこで、包装材の送り速度を可変にして袋の長さが可変に設定される場合であっても、袋の長さに関わらず、シーラが包装材を挟み込んでシールとの接触を保っている時間が一定時間となるように、シール時の包装材の送り速度を一定に制御することが提案されている(特許文献1参照)。
【0007】
縦型製袋充填包装機において、例えば1包装袋毎に同種の製品を分包する場合、或いは複数種類の異なる品種製品を一連に連列した連包袋体を得る場合のように、所定数の袋体がミシン目等で連接された連包袋体を製造することがある。この場合、当該包装機の稼働準備運転の際に、エンドシールするときにミシン目付与のみか或いは切断をするかについてその位置とともに設定基準を包装機に与えるため、所定の連包袋体毎の切り離し位置に関して、予めセットボタン等により設定している。そして、店頭等で連包袋体を吊り下げるための吊下げ用ヘッダを袋包装材と同一包装資材で形成して、ヘッダの長さ、並びに包装袋の長さ、包装袋数を任意の値に設定を可能にした吊下げ用ヘッダ付きの連包袋体を製造することが提案されている(特許文献2参照)。この提案によれば、同一の縦型製袋充填包装機によりデータ入力手段による切り替え設定のみで、当該包装機の運転中の動作モードは、従来の1包装袋ずつの包装を行う通常動作モードと、ヘッダと所要の長さの通常袋をミシン目等の非連続の切れ目で連続させたヘッダ付の連包袋体の製造を行うヘッダ付の連包袋動作モードとの、2つの動作モードが選択可能になっている。
【0008】
包装材を連続して送る(「連続紙送り」と言う。)製袋充填機において、ヘッダ付きの連続して繋がった包装袋(「連包袋」と言う。)を製造することがある。ここでヘッダとは、包装材の送り方向の長さが短く且つ内部に空気以外の品物を含まない空袋のことを言う。このような連包袋を製造する方法として、以下の方式が提案されている。即ち、連続して搬送される筒状フィルムに対し所定間隔毎にエンドシールを施して、製品袋とヘッダとを一つに連設した連包袋を得る製袋充填機において、コントローラは、シール動作周期が一定になるようにエンドシール機構を駆動制御するとともに、データ入力手段で入力された製品袋の設定個数と製品袋及びヘッダの設定長さとに関する設定長さの差に応じて、製品袋の設定長さとヘッダの設定長さとのうち一方を基準長さとし、その基準長さから得られるフィルムの搬送速度を基準搬送速度とし、他方の長さに対応するフィルムの搬送速度を基準搬送速度に対して変速するようにフィルム送り機構を駆動制御する製袋充填機が提案されている(特許文献3参照)。
【0009】
この提案は、連包袋を構成する各袋部とヘッダ部のうち最も長い部分の紙送り速度を基準速度とし、最も長い袋部分のときは横シール区間を含めてすべて一定速度で紙送りを行い、その他の袋部分のときには横シール区間のみを当該基準速度とし、それ以外のときには紙送り速度を変速して対処しようとするものである。ヘッダ部については通常、長さが短いので、紙送り速度を減速して対処している。こうした対処によって、連続式の製袋充填機において、各種長さを有する製品袋及びヘッダを同一の包装材により連設した連包袋からなる包装品を得ている。
【0010】
この方式によると、最も長い袋部分での紙送り速度が基準速度、即ち、横シールを施す時の速度となる。通常の縦型製袋充填包装機では横シーラの上下動のストロークは一定であるから、基準速度が速いと当該ストロークを移動する間に施すべき横シール時間が短くなる。つまり、最も横シール時間が短いというシール条件が、各袋部分の横シールに適用される。このように、当該方式では、横シール時間が袋長さから決定されることになり、横シール時間を任意に変更することが不可能であるので、シールの可否はシール圧と横シーラの温度設定に頼ることになる。このため、包装材の選択範囲が狭くなり、包装機械の処理能力にも限界が生じることになる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0011】
【特許文献1】特開昭61−12327号公報
【特許文献2】特開平07−285510号公報
【特許文献3】特開2009−83894号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0012】
そこで、包装材が連続紙送りで送られる連続充填機において、ヘッダ付き連包袋を製造するときに、適正なシール時間を確保することが望まれている。
この発明の目的は、シールの可否は、シーラが包装材を挟み込んで加熱する時間としてのシール時間、シーラが包装材を挟み込むときの圧力であるシール圧、及びシーラのシール温度の組合せに依るものであるところ、横シールのシール時間を優先し、その条件のもとで他の条件を定めることで、横シールを確実に形成しつつ、広い範囲の中から包装材を選択可能にし、包装機械の処理能力を十分に活かして、ヘッダ付き連包袋を製造することを可能にする連続包装機、及び連続包装機における紙送り制御を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0013】
上記の課題を達成するため、この発明による連続包装機における紙送り制御方法は、連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機において、1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保することを特徴としている。
【0014】
また、この発明による連続包装機における紙送り制御装置は、連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機において、1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を制御する横シール制御部と、前記横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保する紙送り制御部とを備えていることを特徴としている。
【0015】
また、この発明による包装材の紙送り制御を行う連続包装機は、連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機であって、1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め、前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保することを特徴としている。
【0016】
本連続包装機における紙送り制御において、前記包装材に前記横シールを施す横シーラが前記包装材の送り方向に移動するストロークが定められており、前記紙送り速度は、その速度パターンとして、前記横シール期間と前記ストロークとに基づいて定めることができる。
【0017】
本連続包装機における紙送り制御において、前記包装袋は、一つの袋長さ又は複数の袋長さを有する複数の袋が前記包装材の送り方向に連なった連包装袋であるとすることができる。
【0018】
本連続包装機における紙送り制御において、前記連包装袋は端部に前記包装材からヘッダが形成されたヘッダ付きいた連包装袋であるとすることができる。
【0019】
本連続包装機における紙送り制御において、前記包装材送り用の駆動源は専用のサーボモータであるとすることができる。
【0020】
本連続包装機における紙送り制御において、前記連続包装機は、繰り出された帯状包装材を筒状包装材に成形する製筒器を備えた縦型又は横型の連続製袋包装機であるとすることができる。
【0021】
本連続包装機における紙送り制御(即ち、紙送り制御方法及び装置、並びにそうした紙送り制御を行う連続包装機)によれば、横シールをしている区間は、包装材の送り速度を一定の速度パターンに保っているが、それ以外の区間を増減速することにより、シール時間を変えることなく、袋長さを変更することができる。この機能により、毎回、異なった袋長さの包装動作を行うことが可能となり、例えば、袋1、袋2を異なった袋長さに設定し、袋1に具を入れ、袋2にタレを入れ、そのセットを2セット繋げて、最後にヘッダを付けるといった包装が可能になる。
【発明の効果】
【0022】
この発明による連続包装機、及びそれにおける包材送り制御装置は、上記のように構成されているので、横シール区間以外における包装材の送り速度を積極的に変化させることにより、横シールのシール時間が優先されその条件のもとで他の条件が定められて、シール時間を基準とした包装動作をすることができ、これにより、従来、シールが困難であった包装材も広い範囲の中から包装材を選択できて横シールを確実に形成することができる。そして、連続包装機の処理能力を十分に活かして、ヘッダ付き連包袋を製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【0023】
【図1】この発明による連続包装機における包材送り制御の一実施例を示すブロック図である。
【図2】図1に示す連続包装機における包装材送り制御の一例を示すフローチャートである。
【図3】図3は、この連続包装機において、通常袋を製造するときのフィルム送り速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化が示すグラフである。
【図4】図4はヘッダ付き4連包装袋の外観正面図である。
【図5】図5は図4に示すヘッダ付き4連包装袋を製造するときのフィルム送り速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化を示すグラフである。
【図6】図6はヘッダマーク、レジマークのあり/なしに応じた包装材の紙送りの様子を示す説明図である。
【図7】図7は袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋の外観正面図である。
【図8】図8は図7に示す袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋を製造するときのフィルム送り速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化を示すグラフである。
【図9】図9はヘッダマーク、レジマークのあり/なしに応じた包装材の紙送りの様子を示す説明図である。
【図10】図10は、本発明によるヘッダ付きの連包装袋の製造に用いられる包装材の送り制御と、従来の連包装袋の製造に用いられる送り制御との比較を説明するグラフである。
【図11】連続包装機の態様を示す斜視図である。
【図12】連続包装機の一態様である縦型製袋充填包装機の一例を示す図である。
【図13】連続包装機の別の態様である横型製袋包装機の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0024】
以下、添付した図面に基づいて、この発明による連続包装機における紙送り制御方法及び装置、並びに包装材の紙送り制御を行う連続包装機の実施例を説明する。図1はこの発明による連続包装機における紙送り制御装置の一実施例を示すブロック図である。図2は、図1に示す紙送り制御装置における紙送り制御の一例を示すフローチャートである。
【0025】
図1に示す例では、連続包装機は縦型製袋充填包装機を想定しており、縦型製袋充填包装機における紙送り制御装置10においては、制御手段11は、中央制御部12と、紙送り部20に対する入出力を司って紙送り部20を制御する紙送り制御部13と、横シーラ部30に対する出力を司って横シーラ部30を制御する横シーラ制御部14と、計量装置40に対する入出力を司って計量装置40を制御する計量制御部15とを備えている。中央制御部12は、外部の入力手段50からの入力を受けるとともに、紙送り制御部13、横シーラ制御部14及び計量装置40との間で信号の遣り取りをして、連続包装機としての全体のタイミング調整を担っている。また、制御手段11は、連続包装機を運転するための各種設定値やデータを記憶しておく記憶部16を備えている。制御手段11に対して、紙送り部20、横シーラ部30、計量装置40、及び入力手段50から、それぞれ入力信号が入力され、或いは制御信号が出力される。紙送り部20からは、包装材に印刷されたマークを検出するマーク検出器21からのマーク検出信号25と、測長器22が測定した包装材の送り長さ信号26とが制御手段11に入力され、制御手段11は、紙送り制御部13において、紙送り(包装材の送り又はフィルムの送りを言う。以下同じ。)用のサーボモータ23に対してモータ制御信号27を出力する。
【0026】
横シーラ部30は、横シーラ5にボックス・モーションをさせるため、横シーラ5について上下方向(紙送り方向としての上下方向)に往復動をさせる横シーラ上下サーボモータ31と、横シーラ5を包装材に対して接近して押圧させ或いは後退させる横シーラ開閉サーボモータ32とを備えている。制御手段11の横シーラ制御部14は、横シーラ部20の横シーラ上下サーボモータ31と横シーラ開閉サーボモータ32とにそれぞれ上下動制御信号35と開閉制御信号36とを出力する。横シーラ上下サーボモータ31及び横シーラ開閉サーボモータ32の一定方向の回転出力は、それぞれカム機構やクランク機構等の適宜の運動変換機構によって、上下運動又は開閉運動に変換される。
【0027】
計量装置40は、充填筒を囲む筒状包装材から形成される袋内に包装物を投入する際の包装物の量を計量する装置であり、通常、充填筒の上方に配設されているホッパにおいて所定の計量された包装物をシャッタの開閉によって落下させて袋内に充填している。制御手段11の計量制御部15は、計量装置40に対して、包装物をホッパから充填筒へ落下させる落下要求信号45を出力し、包装物の排出を完了したとの排出完了信号46を受け取る。
【0028】
入力手段50は、この縦型製袋包装機で製造する連包装袋の連包数(1〜N)、ヘッダの長さ(Lh)、連包の袋長さ(1)〜袋長さ(N)、ヘッダマークのあり/なし、袋のレジマークのあり/なし等の項目について、それぞれ設定値の入力が行われ、制御手段11の中央制御部12を介して記憶部16に記憶される。
【0029】
図1に示す連続包装機の紙送り制御装置は、例えば、図2に示すフローチャートで示される手順で制御が行われる。即ち、縦型製袋充填包装機の運転スイッチが投入され、連包装袋の製造の準備が整うと、制御手段11はまず、計量装置40に対して落下要求信号を出力する(ステップ1(「S1」と略す。以下同じ))。計量装置40から排出完了信号46の入力があったか否かを判断する(S2)。S2の判断において排出完了信号46の入力が無い場合にはS1に戻るが、排出完了信号46の入力があった場合には、制御手段11は紙送り部20のフィルム送りサーボモータ23にモータ制御信号27を出力し、このときフィルム送りサーボモータ23は袋長さ分だけ紙送り(フィルム送り)をする(S3)。袋長さ分のフィルム送りが行われたとき、制御手段11は、横シーラ部30に対して横シールを行うように、横シーラ上下サーボモータ31と横シーラ開閉サーボモータ32とにそれぞれ上下動制御信号35と開閉制御信号36とを出力する(S4)。横シール部に関連して、連包装袋から袋を分離するのに用いられるミシン目が形成される(S5)。そして、連包数カウントが+1更新される(S6)。
【0030】
更新した連包数カウントが設定された連包数に達したか否かが判断される(S7)。S7の判断において、連包数カウントが設定された連包数に達していない場合にはS1に戻って後続の連包装袋の形成・製品の充填が続いて行われるが、連包数に達していた場合には、制御手段11は紙送り部20のフィルム送りサーボモータ23にモータ制御信号27を出力し、このときフィルム送りサーボモータ23はヘッダ長さLh分だけフィルム送りを行う(S8)。ヘッダ長さLh分のフィルム送りが行われたとき、制御手段11は、横シーラ部30に対して横シールを行うように、横シーラ上下サーボモータ31と横シーラ開閉サーボモータ32とにそれぞれ上下動制御信号35と開閉制御信号36とを出力する(S9)。横シール部に関連して、連包装袋を筒状包装材から分離するのにカッタによる切断が実施される(S10)。次に、連包数カウントがクリアされ(S11)、次の連包装袋の製造に備えられる。
【0031】
図3のグラフには、この縦型製袋充填包装機において、通常袋を製造するときのフィルム送り(紙送り)速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化が示されている。図3では袋5までの製造が描かれているが、勿論、それ以上の数の包装袋を連続して製造可能である。通常袋の製造の場合には、ヘッダの長さLhをゼロに設定し、連包数を1に設定することで得られる。1サイクル期間毎に袋1から一袋ずつ製造されるが、1包装サイクルにおいて、紙送り速度Vは横シール時の紙送り速度Vsが最も遅い速度に設定されており、横シールが終了すると次第に加速して最大の紙送り速度Vfに達し、その後、次の横シール時に対応するため紙送り速度Vsにまで次第に減速される。
【0032】
横シーラ部30の横シーラ5は、上記のように、上下サーボモータ31及び開閉サーボモータ32の連続回転がそれぞれ適宜の運動変換機構を介して上下の往復動作又は開閉運動に変換される。横シーラ5の上下動作は周期的に繰り返され、この間、開閉サーボモータ32の動作によって横シーラ5も開閉動作を周期的に繰り返す。ある包装サイクルにおいて、横シーラ5は最上位置に向かって上昇中に閉じ方向に作動(正の速度)を開始し、上昇運動が減速して最上位置に達した後、最下位置に向かって下降する途中で、横シール期間Tsが開始される。その後、最下位置の少し手前の位置に至るまでが横シール期間Tsとして継続される。単純な横シールを行うだけの場合には、横シール期間Tsにおいては、横シーラ5の上下速度は一定な紙送り速度Vs(下向きが正の速度)と同じ速度であり、横シーラ5は、この間、開閉位置が閉位置であって開閉速度がゼロとされており、下降しながら同じ紙送り速度Vsで移動する包装材(フィルム)に横シールを施す。横シール期間Tsが終了すると、横シーラ5は開閉サーボモータ32の動作によって開き動作を開始し、最下位置に到達して後、次の包装サイクルに移行する。新しい包装サイクルにおいて、横シーラ5は最下位置から上昇を開始するとともに引き続き開き位置に向かって後退し(負の速度)、包装材が送られるときの通過を許容する。横シーラ5は、その開き位置に到達して暫くの間停止した後、再び閉じ位置に向かって前進を開始し、横シーラ5が上昇し切った最上位置から下降途中にあるときに、包装材に対して閉じ位置に到達して横シール期間Tsが開始される。横シーラ5は、以下、横シール期間Ts中は、閉じ位置にあって包装材に当接し開閉方向に速度ゼロで停止して、包装材の送りとともに下降方向に同期して移動しながら包装材を加熱・加圧してシールを行い、最下位置の手前で横シール期間Tsが終了し、その後、最下位置に到達するとその後、更に次の袋の包装のため、最上位置に向かって反転上昇するという上記と同じ動作を繰り返す。
【0033】
図4〜図6は、ヘッダ付き4連包装袋の製造の場合の実施例を示す図であり、図4はヘッダ付き4連包装袋の外観図、図5は図4に示すヘッダ付き4連包装袋を製造するときのフィルム送り(紙送り)速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化を示すグラフ、図6はヘッダマーク、レジマークのあり/なしに応じた包装材の紙送りの様子を示す説明図である。
【0034】
ヘッダ付き4連包装袋100は、図4に示すように、4つの連続した袋101,102,103,104と、袋104に続くヘッダ105とから成っている。袋は最下の袋101から製造されて、ヘッダ105が最後に製造される。最下の袋101の下端の横シール部分101aは、先行して製造された4連包装袋のヘッダとの間で行われた横シール部との間をカッタで切断することで形成されたものである。4つの袋101,102,103,104の隣合う袋間の横シール部分101bと102a、102bと103a、103bと104a、及び袋104とヘッダ105との間の横シール部分104bと105aは、それぞれ横シーラ5によって形成された横シール部の幅方向中央位置にミシン目110を入れることで形成されている。更に、最上のヘッダ105の上端の横シール部分105bは、後続で製造される4連包装袋の最下の袋との間で行われた横シール部との間をカッタで切断することで形成されたものである。ヘッダ105の横シール部分105bの中央には、店頭での吊下げ用のフック(図示せず)を通すための吊下げ用孔105cが形成されている。吊下げ用孔105cは、左右に並んだ二つの孔や、横シール部分105bにおいて横方向に長い長孔として形成してもよい。
【0035】
図5に示すグラフは、図3に示すグラフと比較して、袋5を製造するのに代えてヘッダ105を製造するときの紙送り速度が異なっているが、その他の点では変わりはない。したがって、4つの連続袋101,102,103,104の製造については、図3に基づいてした説明との重複する説明を省略する。袋4の横シールが完了した時点で、横シーラ5が包装材から後退するが、その後、ヘッダの製造サイクルが開始され、横シーラ5の上昇開始に合わせて、紙送り速度が横シール時の紙送り速度Vsから減速を開始する。この例では、速度ゼロにまで減速した後に増速に転じ、ヘッダ105の長さに相当するだけ紙送りが行われた時に、紙送り速度は横シール時の紙送り速度Vsに戻る。この間、横シーラ5の上下方向及び開閉方向の動作は、図3に示す場合と同じである。横シール時の紙送り速度Vsで包装材の送りが行われる間、横シールが施される。
【0036】
図6には、ヘッダ付きの4連包装袋を製造する際の、包装材に印刷等によって付けられる各種マークとの関連を示している。矢印は包装材の送り方向を示す。図6の最左に示す帯状包装材(a)は、ヘッダマーク及び袋のレジマークが共に付されている包装材の例である。袋1〜袋4との送り方向後端縁に対応する各位置にレジマーク107が付されており、また、ヘッダの送り方向後端縁に対応する各位置にもヘッダマーク108が付されている(各マークは代表して1カ所のみ符号を付す)。帯状包装材(b)は、ヘッダマークが付されているが袋1〜袋4のレジマークは付されていない包装材の例である。ヘッダ105の送り方向後端縁に対応する位置にのみヘッダマーク108が付されている。更に帯状包装材(c)は、袋1〜袋4のレジマークは付されているがヘッダマークが付されていない包装材の例である。袋1〜袋4の送り方向後端縁に対応する位置にのみレジマーク107が付されているが、ヘッダ105の送り方向後端縁に対応する位置にはヘッダマークは付されていない。最右に示す帯状包装材(d)は、ヘッダマークも袋1〜袋4のレジマークも共に付されていない包装材の例である。各マークは、包装材の送り量の検出に用いることができる。帯状包装材(d)の場合には、包装材から送り量の情報を入手できないので、紙送り機構によって送り量を検出することになる。
【0037】
図7〜図9は、袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋の製造の場合の実施例を示す図であり、図7は袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋の外観図、図8は図7に示す袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋を製造するときのフィルム送り(紙送り)速度、横シーラの上下動作の位置と速度及び開閉動作の位置と速度の時間変化を示すグラフ、図9はヘッダマーク、レジマークのあり/なしに応じた包装材の紙送りの様子を示す説明図である。
【0038】
袋長さが異なるヘッダ付き4連包装袋200は、図7に示すように、4つの連続した袋201,202,203,204と、袋204に続くヘッダ205とから成っている。袋201及び袋203の袋長さL2は袋202及び袋204の袋長さL1よりも短い長さに設定されている。横シール部分201a,201bと202a,202bと203a,203bと204a,204bと205a,205bや、ミシン目210、吊下げ用孔205c等については、図4に示す袋長さが等しいヘッダ付き4連包装袋100の場合と同等であり、符号を200番台で示して対応付けているので、重複する記載を省略する。
【0039】
図8に示すグラフは、図5に示すグラフと比較して、袋1〜袋4を製造するために紙送り速度を、袋1と袋3を製造する場合には紙送り速度Vf1とし袋2と袋4を製造する場合には紙送り速度Vf1よりも遅い紙送り速度Vf2としている点で異なる以外、ヘッダ205を製造するときの包装材の送り速度を含めて変更点はない。したがって、4つの連続袋201,202,203,204及びヘッダ205の製造については、図3、図5に基づいてした説明との重複する説明を省略する。横シーラ5の上下方向の位置及び速度、並びに開閉方向の位置及び速度については、袋の長さに関わらず同一のパターンであって、変更されていない。また、同じ横シーラ5が包装材を加圧・加熱している期間として同じ横シール期間Tsが確保されている。横シーラ5が閉じてはいないときに包装材が送られる紙送り速度が袋の長さに応じて変更されており、速い速度で送られるほど袋の長さを長くすることができる。
【0040】
図9には、袋長さが異なるヘッダ付きの4連包装袋を製造する際の、包装材に印刷等によって付けられる各種マークとの関連を示している。矢印は包装材の送り方向を示す。レジマーク207の付し方とヘッダマーク208の付し方については、両マークありの場合(図9(a))、一方のマークのみありの場合(図9(b)、図9(c))、及び両マーク共無しの場合(図9(d))とも、袋の長さに応じてマーク付し位置を変えている(袋の送り方向後端縁という意味では同じ)以外、図6に示す態様と変わるところはないので、再度の説明を省略する。
【0041】
図10は、本発明によるヘッダ付きの連包装袋の製造に用いられる紙送り制御(図10(a))と、特許文献3に記載されている連包装袋の製造に用いられる紙送り制御(図10(d))との比較を説明するグラフである。本発明によるヘッダ付きの連包装袋の製造に用いられる包装材の紙送り制御では、包装材の種類に応じて必要なシール性能を得るために横シール期間Tsが設定される。ここで、包装材の種類が代わる等の何らかの技術的な理由から、横シール期間Tsを長く取る必要が生じたと仮定する。この場合、連続包装機の横シーラが包装材にシールを施しつつ下降するときのストローク(距離)は包装機によって定められているので、図10(a)において一点鎖線で送り速度を示したように、1包装サイクルにおいて前に設定されていた横シール期間Tsよりも長い横シール期間Ts’では紙送り速度は速度Vs’に減速され、且つ1包装サイクル中の残る期間内に必要な長さの包装材を送ること、即ち、紙送り速度を速くすることで、横シールの温度や圧力等のシール条件を変更することなく、しかも包装速度(単位時間当たりの包装袋製造個数)を変えずに対処することができる。横シール期間Ts’中、及びそれ以外の期間中の包装材の送り速度は、サーボモータにおける速度制御で簡単に対応することができる。
【0042】
図10(b)には横シーラの上下速度の時間変化がグラフとして示されており、長く設定された横シール期間Ts’に応じて、一点鎖線で示すように、紙送り速度の制御に合わせて横シーラの下降速度は紙送り速度Vs’と同じ速度に減速され、横シール期間Ts’終了後の横シーラの上昇速度を速くするという速度制御が行われていることが解る。更に、図10(c)には横シーラの上下位置の時間変化がグラフとして示されている。長く設定された横シール期間Ts’に応じて、横シーラが早めに最上位置に到達してシールの準備をし、その後、横シーラが降下するときに長い横シール期間Ts’を確保している。
【0043】
これに対して、特許文献3に記載のような紙送り制御では、最も長さの長い包装袋に対応して横シール期間が定められており、横シール期間に応じて定まる紙送り速度によって包装サイクルの全期間中の横シーラの速度及び包装材の紙送り速度がすべて決められるので、横シール期間が長くなる(期間Ts’)と、1包装袋分の走行期間に対する横シール期間の比率を一定に保つには、1包装袋分の送られる包装材の送り速度を減速させざるを得ない。したがって、図10(d)に対比例として示したように、グラフ全体を通して包装材の送り速度が低速に設定され(遅く設定される送り速度を一点鎖線で示す)、包装速度が低下するなどの影響が出て、横シール及び紙送りに関して融通性のある包装動作が得難い。こうした影響を回避するには、シール温度やシール圧力等のシール条件を変更する必要が生じ、複雑な対応を取る必要に迫られることになる。これに対して、本発明による紙送り制御では、上記したようにシール条件を変更する必要はなく、サーボモータによる速度制御で紙送り制御を簡便に行うことができる。
【0044】
以上、本発明による連続包装機における紙送り制御について説明したが、本発明は、連続する筒状包装材から形成した袋内に包装物を収容した袋包装体を製造する連続包装機における紙送り制御方法及び装置として、並びに包装材の紙送り制御を行う連続包装機としても実施可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【0045】
1a,1b 縦型製袋充填包装機 1c 横型製袋包装機
2 充填筒
3,3’ 縦シール装置 4,4 紙送り装置
5,5 横シール装置( 横シーラ) 6 ホッパ
7 紙送り用サーボモータ 9 フォーマ
10 紙送り制御装置 11 制御手段
12 中央制御部 13 紙送り制御部
14 横シーラ制御部 15 計量制御部
16 記憶部
20 紙送り部 21 マーク検出器
22 測長器 23 フィルム送りサーボモータ
25 マーク検出信号 26 送り長さ信号
27 モータ制御信号
30 横シーラ部
31 横シーラ上下サーボモータ 32 横シーラ開閉サーボモータ
35 上下動制御信号 36 開閉制御信号
40 計量装置
45 落下要求信号 46 排出完了信号
50 入力手段
60,70 原反ロール部 61,71 ガイドローラ
72,74 紙送りローラ 73 縦シールローラ
75 横シール装置 77 紙送り用サーボモータ
79 フォーマ
100;200 ヘッダ付き4連包装袋
101,102,103,104;201,202,203,204 袋
101a,101b,102a,102b,103a,103b,104a,104b,105a,105b 横シール部分
201a,201b,202a,202b,203a,203b,204a,204b,205a,205b 横シール部分
105c,205c 吊下げ用孔
105,205 ヘッダ
107 レジマーク 108 ヘッダマーク
Fw 帯状包装材 Ft 筒状包装材
A,B 包装物 P,P’ 袋包装体
Ts,Ts’ 横シール期間 Vs、Vs’ 紙送り速度

【特許請求の範囲】
【請求項1】
連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機において、1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め、前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保することを特徴とする連続包装機における紙送り制御方法。
【請求項2】
連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機において、1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を制御する横シール制御部と、前記横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保する紙送り制御部とを備えていることを特徴とする連続包装機における紙送り制御装置。
【請求項3】
連続する包装材から順次形成した袋内に包装物を収容し、前記包装材に横シールを施すことによって袋包装体を連続して製造する連続包装機において、
1包装サイクル中の前記横シールを施す横シール期間を基準にして前記横シール中の前記包装材が送られる紙送り速度を定め、前記1サイクル中の残り時間内に前記紙送り速度を変速させることにより、前記1サイクル中における紙送り量を確保することを特徴とする連続包装機。
【請求項4】
前記包装材に前記横シールを施す横シーラが前記包装材の送り方向に移動するストロークが定められており、前記紙送り速度の速度パターンが前記横シール期間と前記ストロークとに基づいて定められることを特徴とする請求項3に記載の連続包装機。
【請求項5】
前記包装袋は、一つの袋長さ又は複数の袋長さを有する複数の袋が前記包装材の送り方向に連なった連包装袋であることを特徴とする請求項3又は4に記載の連続包装機。
【請求項6】
前記連包装袋は端部に前記包装材からヘッダが形成されたヘッダ付きの連包装袋であることを特徴とする請求項5に記載の連続包装機。
【請求項7】
前記包装材送り用の駆動源は専用のサーボモータであることを特徴とする請求項3〜6のいずれか一項に記載の連続包装機。
【請求項8】
前記連続包装機は、繰り出された帯状包装材を筒状包装材に成形する製筒器を備えた縦型又は横型の製袋充填包装機であることを特徴とする請求項3〜7のいずれか一項に記載の連続包装機。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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【図12】
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【図13】
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【公開番号】特開2012−41050(P2012−41050A)
【公開日】平成24年3月1日(2012.3.1)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−181174(P2010−181174)
【出願日】平成22年8月12日(2010.8.12)
【出願人】(000148162)株式会社川島製作所 (90)
【Fターム(参考)】